【摘要】 锂电池工作原理是将化学能转化为电能的一种电化学装置，那么在这个过程中，需要一种介质把化学能转化的电能传递出来，这里就需要导电的材料。

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）是一种常见的光谱分析技术，用于测定样品中金属元素和部分非金属元素的含量。

ICP-OES

 

除了ICP-OES，还可以考虑使用其他分析方法，如原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）等，根据具体需求选择最合适的方法。

原子吸收光谱仪

 

对于锂离子电池来说，通常使用的正极集流体是铝箔，负极集流体是铜箔，为了保证集流体在电池内部稳定性，二者纯度都要求在98%以上。

 

锂电铜箔铝箔-图片源自网络

 

一是铜铝箔导电性好，质地软，价格便宜。锂电池工作原理是将化学能转化为电能的一种电化学装置，那么在这个过程中，需要一种介质把化学能转化的电能传递出来，这里就需要导电的材料。而在普通材料中，金属材料是导电性最好的材料而在金属材料里价格便宜导电性又好的就是铜箔和铝箔。同时，在锂电池中，主要有卷绕和叠片两种加工方式。相对于卷绕来说，需要用于制备电池的极片具有一定的柔软性，才能保证极片在卷绕时不发生脆断等问题，而的金属材料中，铜铝箔也是质地较软的金属。最后就是考虑电池制备成本，相对来说，铜铝箔价格相对便宜，世界上铜和铝元素资源丰富。

二是铜铝箔在空气中也相对比较稳定。铝很容易跟空气中的氧气发生化学反应，在铝表面层生成一层致密的氧化膜，阻止铝的进一步反应，而这层很薄的氧化膜在电解液中对铝也有一定的保护作用。铜在空气中本身比较稳定，在干燥的空气中基本不反应。

三是锂电池正负极电位决定正极用铝箔，负极用铜箔，而非反过来。正极电位高，铜箔在高电位下很容易被氧化，而铝的氧化电位高，且铝箔表层有致密的氧化膜，对内部的铝也有较好的保护作用。#铜箔#
 

测试概念

锂电铝箔是锂电池正极的关键基础材料。在锂离子电池中，铝箔作为应用广泛 的正极集流体材料，既充当正极活性材料载体，又能够将电池正极活性物质产生的电流汇集起来传导至外电路，从而实现化学能转化为电能的过程。

锂电铜箔是锂电池负极的关键基础材料。在锂离子电池中既是负极活性物质的载体，也是负极电子的收集者和传导体。主要作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以产生更大的电流。

为什么锂离子电池负极用铜箔，正极用铝箔？

 

图片源自网络

 

金属的性质和电化学特性：铜和铝都是常见的导电材料，具有良好的导电性和化学稳定性。在金属离子（如锂离子）的嵌入和脱出过程中，铜和铝能够较好地保持其结构和稳定性，从而保证电池的循环寿命。

  1. 氧化还原反应特性：铜和铝在电极反应中具有不同的氧化还原电位。铜的电位较高，适合作为负极材料，而铝的电位较低，适合作为正极材料。这种选择可以使得电池的总电动势更接近理想值，从而提高电池的能量密度和性能。

  2. 成本和资源：铜和铝都是相对常见的金属材料，资源丰富，成本相对较低。同时，它们的提取和加工技术也比较成熟，有利于大规模生产和应用。

  3. 安全性和可靠性：铜和铝具有良好的导热性和导电性，有利于电池的散热和充放电过程中的电流传输。此外，铜和铝在电池中作为集流体使用时，能够有效地承载活性物质，并具有良好的粘附性和稳定性，从而提高电池的安全性和可靠性。

 

测试方法

  • 方法1：此方法适用于铝及铝合金中铁、铜、镁、锰、镓、钛、钒、锡、铬、锌、镍、镉、钙、锶、钙、钡、钾、钠、钴、钼、钪等含量的测定

  • 方法2：此方法适用于铝及铝合金中铁、铜、镁、锰、镓、钛、钒、锡、铅、铋、锑、铬、锌、镍、镉、铍、硼、锶、钙、银、钡、钴、锂、钼、钕、钇、镱、钪含量的测定

  • 方法3：此法适用于铝及铝合金中硅、铁、铜、镁、锰、钛、硼、铬、锌、镍、锆、锶、锡、锑、铅、钙、钨、镱、铒、钕、钪元素的测定。

  • 方法4：此法适用于硅含量小于 0.50%的铝及铝合金中锆、铪、铁、铜、镁、锰、钛、铬、锌、镍、锶、锡、铅元素的测定。

 

适用范围

锂电极片集流体

 

注意事项

需要问清楚样品的详细情况，关乎到测试方法的选择

 

测试标准

正极铝箔

  • GB/T 33143-2022 锂离子电池用铝及铝合金箔

  • GB/T20975（仲裁法）铝及铝合金化学分析方法

  • GB/T 7999 铝及铝合金光电发射光谱分析仪

负极铜箔

  • GB/T 36146-2018 锂离子电池用压延铜箔

  • GB/T 5121所有部分（仲裁法）

  • GB/T 5231加工铜及铜合金牌号和化学成分

 
分析测试实验室
 
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